Устройство для увеличения эффективности получения алюминия из криолито-глиноземного расплава создали и протестировали в условиях производства специалисты Сибирского федерального университета.
В ходе производства алюминия глинозем, который является основным сырьем, подается в специальные емкости (электролизеры), где происходит нагрев и пропускание электрического тока. Поступает он через систему автоматической подачи (АПГ), на металлические пробойники которой налипает порошок оксида алюминия, забивая отверстие для подачи. Это приводит к остановкам на производстве, связанным с необходимостью очистки или замены оборудования.
Специалисты СФУ вместе с коммерческим партнером разработали устройство, которое предотвращает налипание сырья на наконечник пробойника системы АПГ. Для этого в его конструкцию они добавили дополнительный самоохлаждающийся механизм — термосифон. Он забирает тепло от раскаленного наконечника и рассеивает его в воздухе. Благодаря этому наконечник всегда остается достаточно холодным, и порошок глинозема к нему не прилипает, а система питания электролизеров работает стабильно.
С помощью нашего устройства наконечник стабильно удерживается при температуре ниже 270 °C (в эффективном режиме — около 254 °C). За полгода испытаний (более тысячи наблюдений) не было зафиксировано ни одного случая налипания сырья. Расчетный срок службы термосифона — около двух тысяч часов.
По словам разработчиков, в настоящее время проблему налипания корки на АПГ пытаются решать с помощью «интеллектуальных» систем управления и подачи глинозема или периодического нанесения специальных покрытий на наконечники. Однако эти меры не всегда экономически целесообразны.
В будущем специалисты СФУ планируют адаптировать модульную систему под электролизеры разных производителей и улучшить характеристики устройства.
Ранее Наука Mail писала, как ученые МИСИС разработали новый композитный материал, способный выдерживать экстремальные нагрузки и температуры.
